23.05.2020

SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe - професійний завантажувач

Сучасні серверні платформи йдуть в ногу з часом, і якщо ще зовсім недавно було досить складно знайти пристрій з можливістю установки SSD M.2, то сьогодні вони вже зайняли на ринку своє місце. Тому не дивно, що такий провідний виробник пам'яті, яким є компанія Kingston, випустила спеціалізований твердотільний накопичувач, призначений для установки в серверні платформи для виконання операції завантаження операційної системи. Давайте вивчимо можливості SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe.

SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe – профессиональный загрузчик

Тестування продуктивності і латентності в IOMeter в режимі послідовного читання і запису

Але перш, ніж перейти до практичного дослідження заявлених характеристик цього рішення, коротко познайомимося з ним. Модель DC1000B виконана відповідно до стандарту PCIe M.2 (2280) і оснащена інтерфейсом PCIe Gen 3.0 x 4. У цьому накопичувачі встановлені чіпи з 64-шарової пам'яттю 3D TLC NAND. Примітно, що хоча в найменуванні цього SSD присутній індекс B, що означає оптимізацію для функції завантаження, виробник також відзначає, що він може використовуватися і як високопродуктивний твердотільний накопичувач M.2, оснащений функцією вбудованого захисту від втрати харчування (PLP). Ми врахували це в своїй програмі випробувань і доповнили її відповідними тестами.

SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe – профессиональный загрузчик

Тестування продуктивності в IOMeter в режимі випадкового читання і запису

Оскільки цей SSD переважно призначений для первинного завантаження ОС, він випускається в варіантах з відносно невеликою ємністю - 240 ГБ і 480 ГБ. Оскільки серія DC1000B орієнтована на роботу в складі дата-центру, вона була спроектована з підтримкою підвищеної зносостійкості: про це свідчить значення коефіцієнта перезапису всього обсягу диска в день (DWPD) 0,5 на період 5 років.

Крім того, Kingston повідомляє, що даний SSD покликаний забезпечувати стабільність продуктивності корпоративного класу і низькі затримки. Для моделі об'ємом 480 ГБ заявлені показники швидкості до 3200 МБ / с для операцій послідовного читання і 565 МБ / с - при запису. Як бачимо, в цих SSD реалізована оптимізація для операцій читання. Що ж стосується роботи з блоками даних по 4 КБ, то цей накопичувач повинен виконувати до 205000 IOPS при читанні і до 20000 IOPS для запису. При цьому середній час затримки при читанні становить 161 мкс, а при записі - 75 мкс. Після короткого представлення продукту пора перейти до його практичного дослідження.

SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe – профессиональный загрузчик

Тестування продуктивності в IOMeter в режимі «База даних»

тестування

Накопичувач Kingston DC1000B був встановлений в тестовий стенд на базі двопроцесорного сервера Entry на CPU Intel Xeon Platinum 8160 з тактовою частотою 2,1 ГГц з ОЗУ DDR4-2666 об'ємом 128 ГБ. Для оцінки параметрів накопичувачів використовувалося ПО IOMeter 2008, ATTO Disk Benchmark 4.00.0f2, fio-3.18, Windows Performance Monitor.

Так як досліджуваний накопичувач може бути використаний не тільки для завантаження ОС, але і для реєстрації даних додатків, таких як, наприклад, журнали «1С» або подібних до цього ПО пакетів, ми включили в програму тестування з відповідними навантаженнями. Для цього за допомогою IOMeter був виконаний тест «База даних». У ньому активований один віртуальний ініціатор (Worker), який формував запити з глибиною черги (QD) в діапазоні 1-256. Крім того, значення розміру блоку задавалося в межах від 4 до 64 КБ. Як бачимо, продуктивність SSD відповідає паспортним значенням. Слід мати на увазі, що використовується в ньому інтерфейс не має обмежень на кількість паралельних запитів, як це спостерігається в разі SATA на рівні 32. Але в реальних сценаріях вони зазвичай не зустрічаються.

SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe – профессиональный загрузчик

Тестування латентності в IOMeter в режимі «База даних»

Для серверних додатків важливий також параметр латентності. Вважається, що її величина не повинна перевищувати 10 мс, щоб користувач не відчув дискомфорту. Для моделі DC1000B латентність більше зазначеного порогового значення тільки при числі запитів 256, яке навряд чи зустрінеться в реальній обстановці. Це дозволяє стверджувати, що даний SSD впорається з OLTP-навантаженнями.

Тестування продуктивності при довільних операціях читання і запису виконувалося за допомогою ПО IOMeter. В результаті з'ясувалося, що отриманий в тестуванні показник з читання відповідає заявленому, а ось значення продуктивності по запису істотно перевищує паспортне.

У програму випробувань увійшли також тести на базі пакету fio-3.18. Виявилося, що з його допомогою були отримані приблизно однакові результати. Цікаво, що відключення кеш-пам'яті в ньому не призвело до зміни значень продуктивності.

SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe – профессиональный загрузчик

Тестування стабільності продуктивності в IOMeter

Ми також вивчили продуктивність моделі DC1000B в режимі завантаження ОС, на який вона спочатку і була націлена. Для цього був змодельований режим, де присутні і короткі довільні операції, і послідовні операції введення виведення, так звана, змішана навантаження. Причому операції читання в сховище ОС переважають. Це моделювання виконувалося із застосуванням IOMeter в режимі «База даних», де довжина черги (Q) задавалася рівної 1 і 4. Виявилося, що цей параметр не робить помітного впливу на продуктивність.

Продовжив програму досліджень тест на послідовне читання і запис. З наведених діаграм видно, що отримані значення відповідають паспортним.

SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe – профессиональный загрузчик

Тестування стабільності латентності в IOMeter

Ми вже відзначали, що одним з найважливіших параметрів сховища є латентність. Її стабільність дозволяє передбачити навантаження по вводу / виводу, а також оптимізувати різні додатки з метою підвищення ефективності роботи. Для дослідження цього показника був виконаний тест на довільну запис, з розміром блоку 4 КБ і змінною глибиною черги (QD) в діапазоні 1-32. Причому, для кожного значення черзі було отримано 300 вибірок продуктивності. Ці дані зведені на діаграмі. Бачимо, що при QD = 1 і QD = 2 стабільність продуктивності пристрою дуже висока, хоча при підвищенні навантаження стабільність трохи змінюється, але «кучність» залишається. Для порівняння приведена аналогічна діаграма для споживчого SSD, де добре видно наскільки нестабільної є продуктивність такого пристрою.

Підведемо підсумки

Проведені дослідження показали, що SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe відповідає паспортним характеристикам. Оскільки в сучасних серверних платформах зустрічається два посадкових місця M.2, можливе використання цього накопичувача не тільки в якості завантажувального, але і в складі RAID-масиву. Це пристрій може також успішно застосовуватися як високошвидкісний кеш переважно для операцій читання. Корисно також задіяти такий SSD для оптимізації конфігурації сервера за рахунок збереження додаткового посадкового місця для диска на фронтальній панелі.

SSD Kingston DC1000B M.2 NVMe – профессиональный загрузчик

Тестування за допомогою ПО fio-3.18